关于五轴联动数控机床技术介绍
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。下面是小编整理的关于五轴联动数控机床技术介绍，欢迎大家分享。
五轴联动机床有立式、卧式和摇篮式二轴NC工作台，NC工作台NC分度头，NC工作台90°B轴，NC工作台45°B轴，NC工作台A轴，二轴NC主轴等类型。
近日，一条“中国已经有五轴联动数控机床技术”的消息着实让军事迷们兴奋了一把。说起以前的采购历史，专家们都是一把辛酸泪：五轴联动等高端数控机床因其对飞机、核潜艇等装备的关键作用，一直被外国禁止向中国军工企业销售;即便是采购作为民用，也需承诺终生接受外国厂商的监督和跟踪。
中国有了五轴联动数控机床技术 数控机床将不再受控于人
“近些年，随着数控机床和基础制造装备行业技术的不断提升，我国的高端数控技术突飞猛进，不仅是五轴联动，许多其他关键技术都已经实现突破。”国家重大专项“高档数控机床与基础制造装备”专项专家组成员王永说。
目前正处于产业化和市场推广应用阶段
数控机床是装备制造业的“工作母机”，一个国家的机床行业技术水平和产品质量，是衡量其装备制造业发展水平的重要标志。我国发布的《“中国制造”2025》已将高档数控机床列为中国制造业发展的战略十大重点领域之一。
王永认为，从2009年启动04专项，瞄准的是航空航天、发电、汽车、造船四个重点领域，现在看，几个领域都取得了相关成绩。以汽车制造领域来说，大型快速高效数控全自动冲压生产线在与世界一流企业的国际竞标中，赢得美国汽车本土工厂生产线的批量订单。目前，汽车覆盖件冲压线国内市场占有率超过70%，全球市场占有率已超过30%，有力地推动了国产汽车装备自主化。
业内专家认为，这几年机床产品的可靠性设计与性能试验技术、多轴联动加工技术等多项关键技术的成熟度有了很大提升，国产高档五轴联动机床开始进入市场。
中国机床工具工业协会副秘书长郭长城说，04专项实施以来，整个行业取得了较大的发展，一批关键核心技术取得突破，自主创新能力得到提高，数控机床的整体设计、制造能力和水平都得到有效提升，目前正处在产业化和市场推广应用的攻坚阶段。
被封锁，数控领域的“憋屈”往事
对于数控机床领域的专家来说，很少有哪件事比发生在1983年的“东芝机床事件”更让他们刻骨铭心。
这一年，日本东芝公司卖给苏联几台五轴联动数控铣床，苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，使得螺旋桨在水中转动时噪声大为下降，以至于美国的声呐无法侦测到苏联潜艇的动向。该数控机床的销售，也使得苏联的装备制造业上了一个档次，时至今日，美军的声呐也难以监听到俄军的潜艇。为此，美国国防部展开调查，并最终将东芝公司相关高层都送进了监狱，并且禁止东芝公司向任何社会主义国家出口任何货物一年。那一年，我国无法买到东芝电器，甚至一节东芝电池。
彼时，中国机床制造业又是什么状况?我国能制造的`主要是普通机床，数控机床研究生产才刚刚起步，数控系统基本依靠国外技术，不能独立发展，与国际前沿差距太大。
王永说，直到今天，美国、日本等国家仍然禁止向中国出售高技术制造装备，包括五轴联动数控机床等高端数控装备。
尚有不少“短板”要克服
值得一提的是，尽管成绩令人瞩目，但国产数控产品尚有不少“短板”需要克服。
一方面，我国数控机床还以中低端产品为主，高端数控机床主要依赖于进口。现在，国内整个机床消费中进口量仍占三分之一左右，高端数控机床在精度和速度上跟国际前沿技术有较大差距，对进口的依赖更大。据相关行业报告显示，高端数控产品的进口率达80%。
另一方面，数控系统和功能部件发展严重滞后也困扰着整个行业。王永强调，这些年重大专项的实施推动了行业技术进步，但必须看到，相比主机技术的快速发展，高档数控系统和配套件的研发和生产还处于一个相对落后的境况。
与发达国家相比，我国机床行业起步晚，发展时间较短，技术相对落后。产业规模虽然位居世界首位，但却面临着产业结构不合理、自主创新能力不强等多项挑战。中国机床产业在发展的过程中，既要加速弥补现实存在的短板，又要在明确产业发展目标和发展重点的指引下，系统地提升产业共性技术水平，大力推进高档数控机床的发展，实现由制造大国向制造强国的转变
加工中心
五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。
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